[發(fā)明專利]一種定子結(jié)構(gòu)及電機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010218475.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN111277057A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李琦;范濤;溫旭輝;王佐梁;李曄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電工研究所
• 主分類號(hào): H02K1/14
• 分類號(hào): H02K1/14;H02K3/24;H02K9/19
• 代理公司: 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 賈曉燕

本發(fā)明公開了一種定子結(jié)構(gòu)及電機(jī)，定子結(jié)構(gòu)包括：定子軛、定子齒、繞設(shè)在定子齒上的線圈以及冷卻組件。其中，定子軛與轉(zhuǎn)子相互套設(shè)；定子齒插接在定子軛上，且定子齒朝向轉(zhuǎn)子一側(cè)突出設(shè)置；冷卻組件包括設(shè)置在外界的冷卻體以及調(diào)溫件；調(diào)溫件夾設(shè)在相鄰的定子齒所纏繞的線圈之間、或調(diào)溫件夾設(shè)在定子齒與相鄰定子齒所纏繞的線圈之間；冷卻體與調(diào)溫件熱交換連接。冷卻體與調(diào)溫件熱交換連接。相鄰定子齒上的線圈相互分離，使得不同的線圈不會(huì)由于空間位置上相互靠近而彼此受到影響，調(diào)溫件的設(shè)置將短路產(chǎn)生的熱量向冷卻體一側(cè)傳導(dǎo)，從而保證在使用過程中，短路產(chǎn)生的熱量快速傳輸?shù)酵饨纾瑥亩鴾p少溫升對(duì)電機(jī)的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)散熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種定子結(jié)構(gòu)及電機(jī)。

背景技術(shù)

永磁電機(jī)具有很好的機(jī)械特性，轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異，分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁電機(jī)以其高效率、高轉(zhuǎn)矩密度、緊湊端部空間的優(yōu)點(diǎn)。保證永磁電機(jī)定位轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小。被廣泛應(yīng)用在空間緊湊的直接驅(qū)動(dòng)場合，在上述的應(yīng)用場合中，永磁電機(jī)作為重要的動(dòng)力來源，其對(duì)空間大小要求較高，因此如何提高分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度成為電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。

扁銅線繞組是常用的通過降低銅損和提升繞組傳熱性能的技術(shù)手段，能有效地提升電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度和效率。整數(shù)槽電機(jī)常用的扁銅線繞組技術(shù)可分為發(fā)卡繞組和波繞組兩種，其中若電機(jī)采用發(fā)卡繞組，則可不需要采用開口槽定子，但在繞組出線的一側(cè)，需要進(jìn)行大量的焊接實(shí)現(xiàn)固定；而波繞組可以避免出線端的大量焊接，但需要采用開口槽定子。因此，在實(shí)際使用時(shí)，由于發(fā)卡繞組端部焊接會(huì)占用軸向空間，因此，發(fā)卡繞組并不適合用于分?jǐn)?shù)槽集中繞組電機(jī)。

根據(jù)文章D.Li,T.Zou,R.Qu and D.Jiang,Analysis of Fractional-SlotConcentrated Winding PM Vernier Machines With Regular Open-Slot Stators,inIEEE Transactions on Industry Applications,vol.54,no.2,pp.20-30,March-April2018.，表明分?jǐn)?shù)槽集中繞組電機(jī)采用半閉口槽時(shí)出轉(zhuǎn)矩能力高于開口槽，且采用半閉口槽時(shí)槽開口大小對(duì)反電勢的影響非線性變化，進(jìn)而非線性影響輸出轉(zhuǎn)矩。

因此，現(xiàn)有通常采用波繞組以及半開口的定子設(shè)置方式，例如，中國專利文獻(xiàn)CN109660035A公開了一種電機(jī)、分塊定子及分塊定子的制造方法。其中，定子包括多個(gè)定子齒和多個(gè)定子軛。使用時(shí)，先將所有定子軛沿同一圓周通過焊接連接的方式拼接成定子鐵芯外圈；將線圈繞在定子齒四周，而后將定子齒插接入定子軛形成的鐵芯外圈內(nèi)，形成完整的定子。

但是，上述的分塊定子的制造過程中，由于定子軛部為拼接焊接而成，定子外圓非完成外圓，定子鐵芯外圓在于機(jī)殼配合過程中，定子鐵芯外圓與機(jī)殼之間存在配合公差，而公差的存在容易造成定子散熱效果變差；此外，在相鄰定子齒上纏繞著不同的繞組，但若其中一個(gè)繞組發(fā)生短路等現(xiàn)象時(shí)，繞組外周的絕緣層將會(huì)被破壞，將在繞組的短路處形成較大的熱量，因此將會(huì)影響在其相鄰定子齒上繞組的散熱而增大電機(jī)的溫升，進(jìn)而使得電機(jī)的損壞進(jìn)而縮短電機(jī)壽命。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中的分塊定子在使用過程中，由于定子軛的配合公差導(dǎo)致釘子散熱效果變差；同時(shí)由于相鄰線圈在空間上相互影響，導(dǎo)致散熱效果較差，致使電機(jī)的溫升較大，造成電機(jī)使用以及壽命受到影響的缺陷。

為此，本發(fā)明提供一種定子結(jié)構(gòu)，包括：

定子軛，與轉(zhuǎn)子相互套設(shè)；

若干定子齒，插接在所述定子軛上，且所述定子齒朝向所述轉(zhuǎn)子一側(cè)突出設(shè)置；

若干組線圈，繞設(shè)在所述定子齒上；